精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(12分)如图所示,装置BO′O可绕竖直轴O′O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点,装置静止时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角θ=37º。已知小球的质量m=1kg,细线AC长L=1m,B点距转轴的水平距离和距C点竖直距离相等。(重力加速度g取10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)

(1)若装置匀速转动的角速度为时,细线AB上的张力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°,求角速度的大小;
(2)若装置匀速转动的角速度为时,细线AB刚好竖直,且张力为0,求此时角速度的大小;
(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力T随角速度的平方变化的关系图像
(1) (2) 
(3)


试题分析:(1)细线AB上张力恰为零时有
解得   
(2)细线AB恰好竖直,但张力为零时,由几何关系得 :  
  此时
(3)时,细线AB水平,细线AC上张力的竖直分量等于小球的重力

时细线AB松弛
细线AC上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向心力
  
时,细线AB在竖直方向绷直,仍然由细线AC上张力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力      
综上所述 时,不变
时,
关系图象如图所示
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,A为位于一定高度处的质量为m的小球,B为位于水平地面上的质量为M的长方形空心盒子,盒子足够长,且M = 2m,盒子与地面间的动摩擦因数=0.2.盒内存在着某种力场,每当小球进入盒内,该力场将同时对小球和盒子施加一个大小为F=Mg、方向分别竖直向上和向下的恒力作用;每当小球离开盒子,该力F同时立即消失.盒子的上表面开有一系列略大于小球的小孔,孔间距满足一定的关系,使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触.当小球A以v=1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间,盒子B恰以v0=6m/s的速度向右滑行.取重力加速度g=10m/s2,小球恰能顺次从各个小孔进出盒子.试求:

(1)小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间;
(2)盒子上至少要开多少个小孔,才能保证小球始终不与盒子接触;
(3)从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中,盒子通过的总路程.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量, 两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间:

A.A球加速度为, B球加速度为
B.A球加速度为, B球加速度为
C.A球加速度为, B球加速度为
D.A球加速度为, B球加速度为

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在平行于水平地面的有理想边界的匀强磁场上方,有三个大小相同的,且用相同的金属材料制成的正方形线框,线框平面与磁场方向垂直。A线框有一个缺口,B、C线框都闭合,但B线框导线的横截面积比C线框大。现将三个线框从同一高度由静止开始同时释放,下列关于它们落地时间说法正确的是

A.三个线框同时落地
B.三个线框中,A线框最早落地
C.B线框在C线框之后落地
D.B线框和C线框在A线框之后同时落地

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,竖直光滑四分之三圆轨道BCD固定在水平面AB上,轨道圆心为O,半径R=1m,轨道最低点与水平面相切于B点,C为轨道最高点,D点与圆心O等高.一质量的小物块,从水平面上以速度竖直向上抛出,物块从D点进入圆轨道,最终停在A点,物块与水平面间的动摩擦因数=0.4,取.求:

(1)物块运动到D点时的速度;(可以保留根式)   
(2)物块运动到C点时,对轨道的压力大小;
(3)物块从B点运动到A点所用的时间及A、B间的距离.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)如图甲所示,质量为1.0 kg的物体置于固定斜面上,斜面的倾角θ=30°,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1.0 s后将拉力撤去,物体运动的v-t图象如图乙(设斜向上为正,g="10" m/s2),试求:
 
(1)拉力F的大小;
(2)物块与斜面的动摩擦因数为μ.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上,一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落,然后从管内下落到水平桌面上。已知磁铁下落过程中不与管壁接触,不计空气阻力,下列判断正确的是
A.磁铁在整个下落过程中机械能守恒
B.磁铁在整个下落过程中动能的增加量小于重力势能的减少量
C.磁铁在整个下落过程中做自由落体运动
D.磁铁在整个下落过程中,铝管对桌面的压力小于铝管的重力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(11分)城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥,如图所示,桥面为圆弧形的立交桥AB,横跨在水平路面上,长为L=100m,桥高h=10m.可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处的平滑的.一辆质量m=1000kg的小汽车冲上立交桥,到达桥顶时的速度为 m/s.试计算:(g取10m/s2
 
(1)汽车在桥顶处对桥面的压力的大小.
(2)若汽车到达桥顶时对桥面的压力为0,此时汽车的速度为多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(6分)在建筑装修中,工人用质量为5.0 kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨,已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同.(g取10 m/s2)

(1)当A受到水平方向的推力F1=25 N打磨地面时,A恰好在水平地面上做匀速直线运动,求A与地面间的动摩擦因数μ.
(2)若用A对倾角θ=37°的斜壁进行打磨(如图所示),当对A施加竖直向上的推力F2=60 N时,则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2 m(斜壁长>2 m)所需时间为多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

查看答案和解析>>

同步练习册答案